応答監視
リアルタイム測定
Wartungs- & driftfrei
コスト削減
課題
工業用肥料の生産は絶え間ない課題に直面しています。エネルギー価格の上昇、原材料の品質の変動、狭い製品仕様、入手可能性と排出量に関する明確な期待などが顕著な例です。アンモニア合成、硝酸アンモニウム製造、硝酸またはリン酸プロセスのいずれであっても、最終的には常に同じ要素が品質、効率、費用対効果を決定します。プロセス中の物質の濃度が正確に制御および管理されます。
まさにここで LiquiSonic インライン測定システムが登場します® センソテックから。厳しい条件下でも、サンプリングや時間遅延がなく、妥協することなく、プロセス内で直接、リアルタイムで高精度の濃度値を提供します。
なぜ集中力が決め手となるのか
現代の肥料の生産は、アンモニア (NH₃)、硝酸 (HNO₃)、リン酸 (H₃PO₄)、尿素、硝酸アンモニウムなどの主要な基礎化学物質に基づいています。最適な濃度値からの小さな偏差であっても、次のような直接的な影響があります。
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中和および合成工程における不安定な反応プロセス
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濃縮・蒸発段階での無駄なエネルギー消費
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規格外の製品、再加工または廃棄
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腐食や堆積物のリスクが増加する
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プロセスの信頼性が限定される
プロセスを改善する測定結果
LiquiSonic は、信頼性の高い音速測定と他の物理コンポーネントのオプションの測定の組み合わせを通じて実現します。® 以下の場合でも正確な濃度値:
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高温高圧
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曇った、結晶に近い、または多相の媒体
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変動する組成と変動する原材料の品質
結果: UAN (硝酸アンモニウム - 尿素溶液) か湿式プロセスからのリン酸かに関係なく、安定したプロセス、一貫した製品品質、最大のエネルギー効率が得られます。
濃度情報は多くの場合、実験室分析または間接的な測定に基づいています。これらは正確な結果を提供しますが、到着には時間遅れがあり、動的なプロセスの変更が適切に反映されていません。この間に反応はすでに最適な範囲を超えて発生する可能性があり、収量、製品の品質、エネルギー消費に直接的な影響を及ぼします。特に、尿素や AHL の生産など、エネルギーを大量に消費する濃縮および蒸発段階では、透明性の欠如により、プロセスが意図的に「安全すぎる」状態で実行されることがよくあります。その結果、蒸気とエネルギーの使用量が不必要に増加し、運用コストも増加します。
例えば硝酸アンモニウムの製造や UAN 溶液の混合などの中和および混合プロセスも、最小の濃度偏差に敏感に反応します。不安定な反応プロセス、結晶化、堆積物または閉塞が典型的な結果です。これらは製品の品質に影響を与えるだけでなく、メンテナンスコストを増加させ、システムの可用性を低下させます。同時に、特に硝酸やリン酸などの腐食性媒体や反応性媒体を扱う場合、プロセスの安全性と労働安全性に対する要件が高まっています。
実際の濃度を継続的かつ確実に記録しなければ、これらの影響の多くは長期間検出されないままになります。 リキソニック® 濃度値の正確なモニタリングが可能になり、原材料から最終製品に至るまでの連続的かつ再現可能なプロセス制御が可能になります。
リキソニック® 肥料生産における中心的なプロセスステップを最適化します。
工業用肥料の生産では、すべてのプロセス段階の正しい相互作用が望ましい成功を左右します。合成、中和、濃縮、混合のいずれであっても、液体媒体が処理される場合はどこでも、正確な濃度を知ることが安定した効率的かつ経済的なプロセスの鍵となります。 LiquiSonic インライン測定システムが真価を発揮するのは、まさにこのような点です。® 彼の強み。
合成および中和プロセス
アンモニア合成、硝酸合成、および硝酸をアンモニアで中和して硝酸アンモニウムを生成する際には、反応条件を厳密に遵守する必要があります。濃度の偏差は、反応プロセスの不安定化、副生成物の生成の増加、および安全上のリスクに直接つながります。リキソニック® 液体の色、濁度、導電率に関係なく、プロセス中の濃度を遅滞なく直接測定します。プロセス温度の測定と組み合わせた絶対音速の高精度記録により、反応の継続的な監視と即時制御が可能になります。
濃縮と蒸発
尿素製造および AHL 製造の上流プロセス段階では、蒸発器と濃縮段階はシステムの中で最もエネルギーを消費する部分の 1 つです。正確な測定値がなければ、多くの場合、エネルギー効率と運用コストを犠牲にして安全マージンが使用されます。リキソニック® リアルタイムで濃度値を提供するため、最適な動作点での正確な動作が可能になります。これにより、蒸気消費量が削減され、不良品が最小限に抑えられるため、システム全体の効率が再現性よく向上します。
混合とブレンドのプロセス
AHL/UAN ソリューションを製造する場合、正確に定義された混合比が重要です。たとえ小さな偏差であっても、結晶化、堆積物、または品質上の問題を引き起こす可能性があります。リキソニック® パイプまたはコンテナ内の濃度を継続的に監視し、混合プロセスを透明かつ制御可能にします。メンテナンス不要でドリフトフリーのセンサーと、複数のセンサーを異なる測定点に配置できるため、複雑な混合プロセスでも安定して制御できます。
リン酸肥料製造における酸および湿式プロセス
リン酸の製造、過リン酸塩、MAP および DAP の製造においては、攻撃的な媒体、高温、気泡の形成も例外ではありません。 LiquiSonic の堅牢なセンサー構造® 追加のシールは必要ありません。さまざまな特殊な材質やコーティングも用意されているため、腐食性媒体にも適しています。ガス含有量が高い場合や媒体が曇っている場合でも、システムは安定した信頼性の高い測定値を提供します。

正確に測定し、目標を絞った方法で最適化する
リキソニック® は、1 つ以上のセンサーとコントローラーで構成されるモジュール式インライン測定システムです。既存のシステムにシームレスに統合できます。測定データはアナログ出力、リレー、または一般的なフィールドバス システムを介して継続的に利用でき、プロセスの監視に直接使用できます。湿潤/乾き検出、データロギング、アラーム管理などの追加機能は、システムオペレーターがプロセスを測定するだけでなく、プロセスを積極的に最適化するのに役立ちます。
要求の厳しい産業プロセス向けに開発およびテストされた測定問題に対する当社のソリューションは、効率、品質、システムの可用性を向上させるための真のツールとなります。
技術的および経済的な詳細
測定原理
リキソニックの基礎®測定システムは、液体中の音速を測定する物理的に明確に説明され、工業的に証明された原理です。これは含まれる成分の濃度と温度に直接依存するため、要求の厳しいプロセス環境における正確な連続インライン分析には理想的です。
定義された超音波パルスがセンサー内のプロセス液体を通して送信されます。このインパルスが受信機に到達するまでにかかる時間が、最高の精度で記録されます。設計上、送信機と受信機間の距離は一定であるため、音の絶対速度は通過時間から直接計算できます。同時に、統合された温度センサーがプロセス温度を測定するため、温度の影響が直接考慮されます。音速、温度、濃度の関係は明確に知られており、多くの化学液体について数学的に説明されています。これらの特定の関係は、LiquiSonic の製品データ レコードとして利用できます。®コントローラーが収納されています。これに基づいて、システムは手動サンプリングや時間遅延を必要とせずに、プロセス液体の実際の濃度を連続的かつ自動的に計算します。音速は明確で追跡可能な物理量です。これは、測定原理が媒体の導電率や色や濁度などの光学特性とは無関係に機能することを意味します。 LiquiSonic は、気泡、変動する組成、高温などの困難な条件下でも機能します。® 安定したドリフトのない測定結果。

統合された調整機能を使用して、ユーザーはいつでも計算された濃度値を社内基準に適合させることができます。さらに、追加の測定変数を含めることで、中和プロセス、ガススクラバー、または複雑な混合およびリサイクルストリームなどの多成分システムの測定が可能になります。これは、1 つのコンポーネントだけが監視されるのではなく、プロセス全体が透過的で制御可能であることを意味します。
その結果、堅牢でメンテナンス不要のインライン測定が実現し、濃度をリアルタイムで利用できるようになります。
経済的利益
経済的利益
正確なインライン濃度測定は、安全性に影響を与えるだけでなく、特に経済的でもあります。リキソニック® プロセスの透明性と安定性を高め、持続的に収益性を高めます。当社の測定システムの経済的な利点を一目で説明します。
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蒸発段階と濃縮段階の正確な制御によるエネルギー消費の削減
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プロセス中の不必要なセキュリティ追加料金の削減
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規格外の製品、廃棄、またはコストのかかる再加工を最小限に抑えます
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プロセス逸脱の早期検出によるシステム可用性の向上
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安定したプロセス制御によりメンテナンスや洗浄の労力を軽減
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定期的な実験室分析を排除することで時間と人件費を節約
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一定の製品品質で生産能力をより有効活用
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スケーラブルで経済的に安全な生産の基盤としての再現可能なプロセス
応用例
応用例
アンモニア合成
アンモニア (NH₃) は、ほぼすべての窒素含有肥料の基礎です。ハーバー・ボッシュ法における窒素と水素の接触変換後、反応混合物は冷却され、アンモニアが水相に移行します。典型的な NH₃ 濃度は約 10 ~ 25 wt% です。
リキソニック® このプロセスラインに直接組み込むことができ、アンモニア濃度をインラインかつリアルタイムで測定します。これにより、安定したプロセス制御が確保され、変動が即座に認識され、下流プロセス (硝酸や尿素合成など) の品質が持続的に向上します。


硝酸合成
世界中で生産される硝酸の大部分は、硝酸アンモニウムの製造に使用されます。オストワルドプロセスでは、アンモニアの触媒酸化とそれに続く水中の NO2 の吸収の後に酸が生成されます。通常、吸収段階では 55 ~ 65 wt% の HNO3 濃度が達成されます。
リキソニック® は、この濃度範囲を継続的かつ正確に監視します。インライン測定により、吸収プロセスの信頼性の高い制御が可能になり、濃度変動が減少し、プロセスの信頼性と硝酸生成の効率の両方が向上します。
UANの生産
尿素アンモニウム溶液 (UAN) は、硝酸アンモニウム、尿素、水を混合することによって作成されます。典型的なレシピには、約 40 wt% の AN、30 wt% の尿素、および水が含まれており、これは約 28 ~ 32 wt% の総窒素含有量に相当します。
ここでは、音速と導電率測定の組み合わせが特に適しています。これは、初期コンポーネントと完成したソリューションの両方を確実に監視できることを意味します。その結果、時間のかかるサンプリングを行わずに、安定した製品品質、バッチエラーの削減、一貫したプロセス制御が実現します。
硝酸アンモニウムの製造
硝酸アンモニウムは、硝酸によるアンモニアの発熱中和によって形成されます。反応後、生成物は最初は約 70 wt% の水溶液として存在しますが、次に造粒または顆粒化を準備するために蒸発により最大 99.5 wt% まで濃縮されます。
リキソニック® 中和から蒸発、最終製品の検査に至るまでのプロセス全体が伴います。リアルタイムでの継続的な濃度測定により、安定した反応条件が確保され、安全上のリスクが最小限に抑えられ、エネルギー消費を削減しながら一定の製品品質が確保されます。


尿素の生産
尿素の製造では、アンモニアと二酸化炭素が最初に反応してカルバミン酸アンモニウムを形成し、次にそれが脱水されて尿素が形成されます。得られた溶液は、最初は約70〜80重量%の尿素を含み、蒸発により最大98重量%まで濃縮される。
リキソニックとは® これらの濃度は、製造プロセス全体にわたってインラインで測定できます。非常に安定したドリフトのない測定により、蒸発器ステージの正確な制御が可能になり、蒸気消費量が削減され、尿素溶液がさらなる処理に必要な品質を正確に達成できるようになります。
リン酸の生産
リン酸は主に、リン酸塩を含む岩石と濃硫酸を反応させる湿式法で製造されます。得られた粗リン酸は約30重量%のH3PO4を含有し、次いで54重量%まで濃縮される。濁度、固形分、組成の変動により、測定技術に高い要求が課せられます。
リキソニックとは® 色、濁度、固形分に関係なく、硫酸とリン酸の濃度を測定します。インライン測定により安定したリアルタイム値が得られ、原酸から高濃度リン酸まで安全でエネルギー効率の高いプロセス制御が可能になります。


過リン酸塩の生産
単一過リン酸塩および三重過リン酸塩を生成する場合、リン酸岩石は硫酸 (SSP) またはリン酸 (TSP) と反応します。酸濃度を正確に調整することは、反応の進行、製品の品質、資源の使用にとって非常に重要です。
当社の測定システムは、これらの酸濃度をインラインかつリアルタイムで監視します。 LiquiSonic は曇った粒子を含むメディアでも効果を発揮します® 信頼性の高い測定。これにより、反応が最適に制御され、化学薬品の消費量が削減され、一貫して高い製品品質が保証されます。
これらのアプリケーション例は、LiquiSonic がどのように機能するかを示しています。® 肥料製造プロセス全体を通して使用できます。さらに詳しい情報、詳しい事例、顧客事例については、当社の営業チームまでお問い合わせください。個別のご相談も承りますので、お気軽にお問い合わせください!
最も重要な利点の概要
正確なプロセス制御
時間遅延のないインライン濃度測定により、すべての生産段階にわたって安定した再現可能なプロセス制御が可能になります。
メンテナンスフリーで長期稼働
可動部品のない完全密閉型のメンテナンスフリーセンサーにより、長期間にわたって安定した測定が保証されます。
運用コストの削減
エネルギー消費量の削減、無駄の削減、実験室の労力の削減、およびシステムの可用性の向上により、目に見えるコスト削減が実現します。
透明性のあるプロセス
超高速の応答時間とフィールドバスまたはネットワーク経由の継続的なデータ提供により、プロセスが透過的かつ制御可能になります。
最高の測定精度
統合された温度測定を含めて最大 ± 0.05 wt% の濃度精度により、濁りや気泡がある場合でも信頼性の高い測定が保証されます。
どこにでも統合可能
直接インラインで設置でき、流れ、振動、汚染、磨耗の影響を受けず、ほぼすべてのシステムで顧客固有の材料を使用できます。
よくある質問
リキソニック® 液体媒体の濃度をインラインかつ連続的に測定します。測定は、プロセス温度と組み合わせた液体中の絶対音速に基づいています。
そう、リキソニックです® 更新された測定値を毎秒提供します。サンプリングが必要ないため、測定は遅延なく継続的に実行されます。
濃度測定時は±0.05wt%の測定精度を実現しています。この精度は、要求の厳しいプロセス条件下でも達成され、色、透明度、固形分、気泡の影響を受けません。
すべてのリキソニック®●センサーには高精度の一体型温度センサーを搭載しています。温度の影響は計算で直接補正されるため、温度が変動しても安定した正確な測定結果が得られます。
はい、密度や他の物理パラメータも評価に含まれている場合は、多成分系を監視できます。 B. 中和、洗浄または混合プロセス。
リキソニック®-センサーは、-40 °C ~ 200 °C の温度および最大 500 bar の圧力で確実に動作します。これにより、このシステムは工業用肥料生産のほぼすべてのプロセスに適しています。
いや、リキソニック® パイプラインまたはコンテナに直接インラインで設置できるように設計されています。通常、バイパスまたは手動サンプリングは必要ありません。
記録された測定値は継続的に利用可能であり、アナログ出力、リレー、フィールドバスインターフェース、またはネットワーク接続を介してコントローラー、プロセス制御システム、またはデータ収集システムに送信できます。
いいえ、すべてのリキソニック®-センサーは顧客の要件に応じて個別に構成されます。媒体、濃度範囲、温度、圧力、設置状況、材料要件が特に考慮されます。
リキソニック®・測定システムは完全メンテナンスフリーです。センサーは完全に密閉されるように設計されており、可動部品やシールやプロセス ウィンドウはありません。測定は長期間にわたって安定しており、ドリフトがありません。